La ciudad de Caleta Olivia se encuentra ubicada en el extremo sur del continente americano, específicamente en el centro costero de la Patagonia Argentina, Nordeste de la Provincia de Santa Cruz. Pertenece al Departamento Deseado de dicha provincia, sobre la costa del Golfo San Jorge, en el paralelo 46º 30´ de longitud sur y 67º 30´ de longitud oeste de Greenwich. La misma se halla emplazada sobre el eje de la Ruta Nacional Nº3, que recorre el litoral patagónico, ocupando una posición privilegiada y estratégica dentro de la Región del Golfo San Jorge, convirtiéndola en la puerta de entrada a la provincia para los que vienen desde el norte y por dicha ruta.

La Ruta 3 es la que, desde Comodoro Rivadavia hasta Caleta Olivia, recorre unos 78 kms bordeando la maravillosa costa patagónica entre majestuosos acantilados y playas de arena fina y canto rodado.

Caleta Olivia forma parte del Corredor Bioceánico de la Patagonia Central, que conecta las localidades costeras de Aysén (Chile) con las ciudades costeras de la región del Golfo. Lo cual evidencia, gracias a su ubicación geográfica, las grandes ventajas territoriales que existen para el desarrollo económico de la ciudad.

Características geográficas

La región presenta altiplanicies frecuentes dentro de la meseta central, con depresiones concéntricas de de costas salinas. La meseta llega hasta al mar y tiene contacto directo con el Océano Atlántico. La costa es baja con playa de pedregullo, excepto un sector central, en donde existe un trecho corto de acantilados. su características es tener suelo desértico, erosionado constantemente por los vientos,  mostrándose como esqueléticos en la zona más expuestas, generalmente de tipo arenoso en las depresiones, y salinos en las partes anegadizas.

Dentro de la parte urbana el suelo ha sufrido transformaciones de remoción y relleno artificial.
En el subsuelo existe un manto de pedregullo, suelo de variable granulometría, y disgregación, en la zona de barrancas y lomadas, el subsuelo se presenta más compacto y arenoso o arcilloso.

Altura sobre el nivel del mar

Promedio de altura sobre el nivel del mar: 13,796 mts.
Fuente de información: Nivelación General de la Ciudad realizado por el Consejo Federal de Inversiones.

Cota M.O.P.  = 0,00 (riachuelo)- Para Cota I.G.M. (Instituto Geográfico Militar) restar 0,556 mts. El cero de I.G.M. está en Mar del Plata (Buenos Aires).